雷達管制

空中交通管制服務的方式一般分為程序管制和雷達管制。這兩種管制方式是不同時期，不同條件下產生的不同工作方式。這種管制方式對設備的要求較低，不需要相應監視設備的支持，其主要的設備環境是地空通話設備。管制員在工作時，通過飛行員的位置報告分析、瞭解飛機間的位置關係，推斷空中交通狀況及變化趨勢，同時向飛機發布放行許可，指揮飛機飛行。雷達管制的功能有：

1.除加強安全性外，提供雷達服務還可以改善空域的利用，減少延誤，提供直飛路線和更合理的飛行剖面；

2.向離場航空器提供雷達引導以便迅速而有效地離場，還可以加速爬升到巡航高度層；

3.向航空器提供雷達引導以消除潛在的飛行衝突；

4.向進場航空器提供雷達引導以建立迅速而有效的進近次序；

5.提供雷達引導以幫助飛行員領航，如飛向或飛離某個無線電導航設備，飛離或繞飛惡劣天氣；

6.當一架航空器在雷達覆蓋區通訊失效時，提供間隔和保持正常的交通流量；

7.保持對空中交通的雷達監視；

另外，雷達可以適當時對空中交通進程保持觀察以便向非雷達管制員提供：

① 受管制航空器的位置情報；

② 關於其他活動的補充情報；

③ 關於航空器重大偏離航空器被批准的航線或高度。 ^[1] 

在提供雷達管制服務之前，應建立和保持對航空器雷達識別(Radar Identification)，直到雷達服務終止。雷達識別是指將某一特定的雷達目標或雷達位置符號與某特定航空器相關聯的過程。如果此後丟失雷達識別應該立刻重新識別航空器或者終止雷達服務，並且相應地通知飛行員，在適當時發佈指令。雷達識別必須通過下面至少一種方法建立。

（一）一次監視雷達識別程序(PSR)

（二） 二次監視雷達識別程序(SSR)

一、一次監視雷達識別程序(PSR)

一次雷達可以分成三類：

機場監視雷達（ASR：Airport Surveillance Radar），它的作用距離為100海里，主要是塔台管制員或進近管制員使用。

航路監視雷達（ARSR:Air Route Surveillance Radar），設置在航管控制中心或相應的航路點上。它的探測範圍在250海里以上，高度可達13000米。它的功率比機場監視雷達大，在航路上的各部雷達把整個航路覆蓋，這樣管制員就可以對航路飛行的飛機實施雷達間隔。

機場地面探測設備（ASD），它的功率小，作用距離一般為1英里，主要用於特別繁忙機場的地面監控，它可以監控在機場地面上運動的飛機和各種車輛，塔台管制員用來控制地面車輛和起降飛機的地面運行，保證安全。它主要的作用是在能見度低的時候提供飛機和車輛的位置信息，由於它的價格較高，機場通常沒有這種設備。

使用一次監視雷達時，可以通過下列程序識別航空器：

a.航空器起飛後，其雷達目標在起飛跑道端2千米以內被發現；

b.當觀察到僅有一個雷達目標，與雷達視頻圖上某點的相對位置與航空器的報告位置一致，其顯示的航跡與航空器報告的航跡或計劃航跡相符。

c.觀察到僅有一個雷達目標，按照指示做不小於3 0度的識別轉彎；（注：使用此識別時應注意避免航空器轉彎時脱離管制區或雷達覆蓋區，或使航空器低於最低安全高度，或最低引導高度）

d.通過雷達識別移交。

二、二次監視雷達識別程序(SSR)

二次雷達也叫做空管雷達信標系統（ATCRBS：Air Traffic Control Radar Beacon System）。它最初是在空戰中為了使雷達分辨出敵我雙方的飛機而發展的敵我識別系統，當把這個系統的基本原理和部件經過發展後用於民航的空中交通管制後，就成了二次雷達系統。

管制員從二次雷達上很容易知道飛機的編號、高度、方向等參數，使雷達由監視的工具變為空中管制的手段，二次雷達的出現是空中交通管制的最重大的技術進展，二次雷達要和一次雷達一起工作，它的主天線安裝在一次雷達的上方，和一次雷達同步旋轉。二次雷達發射的脈衝是成對的，它的頻率是1030MHz，每一對脈衝之間的時間間隔是固定的，這個間隔決定了二次雷達的模式。目前民航使用的是兩種模式，一種間隔為8毫秒，稱為A模式；另一種間隔21毫秒，稱為C模式。

二次雷達系統的另一重要組成部分是飛機上裝的應答機，應答機是一個在接受到相應的信號後能發出不同形式編碼信號的無線電收發機，應答機在接收到地面二次雷達發出的詢問信號後，進行相應回答。這些信號被地面的二次雷達天線接收，經過譯碼，就在一次雷達屏幕出現的顯示這架飛機的亮點旁邊顯示出飛機的識別號碼和高度，管制員就會很容易地瞭解飛機的位置和代號。為了使管制員在詢問飛機的初期就能很快地把屏幕上的光點和所對應的飛機聯繫起來，機上應答機還具有識別功能，駕駛員在管制員要求時可以按下“識別”鍵，這時應答機發出一個特別位置識別脈衝（SPI），這個脈衝使地面站屏幕上的亮點變寬，以區別於屏幕上的其他亮點。使用二次監視雷達的，可以通過下列程序識別航空器：

a.觀察到雷達顯示有航空器按指示調定的應答機編碼；

b.觀察到僅有一個雷達目標，顯示有航空器按指示使用特殊位置識別功能的信息；

c. 對於設定某一指定編碼的航空器，觀察其遵守指令的情況；

d.通過雷達識別移交。

三、PSR與SSR主要性能比較

在下列情況下，管制員應當向航空器通報其位置：

（一）航空器第一次被識別時；

（二）航空器駕駛員要求提供服務時；

（三）航空器報告的位置與雷達管制員根據雷達觀察到的位置有顯著差別時；

（四）雷達引導後，如果現行指令使航空器偏離其原規定的航路，指示航空器恢復自主領航時；

（五）結束雷達服務前，如果觀察到航空器偏離原規定的航路時。實施雷達管制（可能雷達引導、雷達間隔或者進行速度控制）

通過下列方式進行雷達識別的可不用通報航空器位置：

（一）根據航空器的位置報或起飛識別；

（二）通過使用指定的二次雷達編碼或S模式，並且觀察到航空器顯示位置與其現行飛行計劃一致；

（三）通過雷達識別的移交。

提供給航空器的位置情報，可以採用下列方式之一：

（一）相對於一個顯著的地理位置；

（二）到一個重要點、航線上一個導航設備的方位和距離；

（三）距一個已知位置的方向和距離；

（二） 作最後進近的航空器距接地點的距離。

為提供不間斷的雷達服務，應實施雷達管制移交。只有當認為航空器在接受管制員的雷達覆蓋區內時，一名管制員才能試圖將雷達識別移交個另一名雷達管制員。進行航空器雷達識別移交的方法如下:

a.兩個雷達管制席相鄰或者使用同一顯示器時，移交方直接在接受方顯示器上指出雷達位置指示符的名稱；

b.兩個雷達顯示屏上都標有同一地理位置或導航設備，利用通信設備説明航空器距上述位置的相對方位和距離，必要時，應當指明航空器的航向；

c.利用自動化手段指定雷達位置指示符的名稱；

d.當S模式覆蓋有效時，將裝有S模式航空器識別功能的航空器通知接受方；

f.移交方雷達管制員指示航空器變換編碼或用特殊位置識別，接受方雷達管制員予以證實。

當雷達管制員要把某架航空器的管制權移交給非雷達管制員時，實施移交前，要確保該航空器與任何其它受管制航空器之間具有非雷達間隔。雷達管制服務中斷或終止時應當立即通知航空器，但在下列情況可不必通報：

a.航空器改為目視飛行；

b.航空器已經着陸,或已經按指令轉換到其他頻率上；

c.航空器已經結束精密雷達進近。

雷達管制使管制工作變得主動。隨着全球科技尤其是電子信息技術的發展，民用航空雷達的可靠性、覆蓋範圍和性價比都有了很大提高，雷達成為空中交通管制的重要工具。將飛機的位置、高度、速度等重要數據經過分析集成，準確地顯示出來。管制員可以實時地掌握每架飛機的飛行動態，有計劃地指揮飛行。雷達管制的產生使管制工作從被動轉為主動。

雷達管制與程序管制相比是空中交通管制的巨大進步。由於程序管制對飛機的動態掌握不夠及時、準確，管制員不能主動對飛機進行引導，通常是根據飛行人員的要求，在確保沒有飛行衝突的情況下發布放行許可。這樣會導致空域不能合理利用，資源不能合理分配。為了提高飛行安全，程序管制經常利用垂直間隔調配飛機，使飛機在不同的高度層上飛行，整個飛行過程呈階梯狀上升、下降，這種飛行方式效率低，需要管制人員長時間計算、推測、記憶飛行情況，工作負擔較重，不利於保證飛行安全。雷達管制則很好地解決了這個問題。管制員不但可以全面地掌握本地區內飛行的情況，而且可以瞭解相鄰甚至更遠的區域內的飛行活動，可以較準確地推測出一段時間內的空中交通情況，向飛行員提供信息，主動指揮引導飛機以最快捷便利的方式到達目的地。管制員利用雷達的監視作用，使用垂直及水平間隔調配飛機，充分利用空域資源，儘快滿足飛行需要。同時，管制人員記憶、推算飛機位置的工作量大大減少，工作的主要注意力可以更好的集中在調配衝突，提高飛行流量上。採用雷達管制後，過去單一、被動的發佈放行指令將不復存在，取而代之的是積極主動為航空公司提供安全、優質、高效的管制服務。正如空管局常務副局長蘇蘭根所説：雷達管制不是簡單的“雷達看到”，其關鍵是轉變觀念，積極主動地引導飛機飛行。

雷達管制縮小了飛行間隔。程序管制方式下，飛機的位置只能通過機組人員的報告得到。大部分時間的飛機位置完全靠管制員根據飛機機型、配載、高度、氣候等條件推測，空中飛機間的關係不能準確掌握。而且管制員不能對飛行進行監視，如果特殊情況下飛機飛行突然變化，管制員不能及時調配其他飛機。因此，程序管制必須採用較大的飛行間隔，例如在我國A、B類空域內同航路、同高度、同速度飛行的航空器需保持10分鐘間隔，約150公里。雷達管制方式下，管制員對飛機的位置、速度、高度以及其他外界條件有非常準確的瞭解，可以隨時監視飛機間的距離和運動，及時做出反應，引導飛行。因此，雷達管制的飛行間隔可以相對於程序管制縮小，例如在我國北京—廣州航路上A、B類空域同高度飛行使用20公里的間隔。這意味着該航路上的容量可以成數倍增加。對管制員的要求更高了。雷達管制為管制員提供良好的信息源，但這並不代表管制工作比過去簡單，相反管制工作對管制員的技術水平提出了更高的要求。實施雷達管制後，飛行間隔縮小，航班的流量顯著增加，管制員決策的時間越來越短。同時單位區域內的飛行器數量增加，飛機引導變得更加複雜，這就要求管制員必須習慣新的管制方式，熟悉管制環境，改變過去程序管制的被動習慣。為了解決以上問題，管制員都要經過嚴格的學習、訓練、模擬練習、考核和複訓。我國實施雷達管制經歷了一個過渡期——雷達監控下的程序管制，逐步完成程序管制向雷達管制的過渡。雷達管制需要進一步加強空域管理。 雷達管制重要的一個方式就是雷達引導，雷達引導的可用空域是管制指揮的一個重要因素。在採用程序管制時，飛行流量較小、間隔大。在需要調整某些飛行時對其他飛行的影響相對較小。雷達管制飛機密度大，引導通常不單單是一架航空器，而是相關聯的一組航空器。只有合理的空域劃分才能為管制員提供充分合理的引導空間，有效地組織飛行。等待空域的劃分也是一個關鍵性的因素，一旦遇有雷達失效或其他特殊情況，方便、快捷的等待區域是不可少的，它能使航路上飛行的飛機疏散、拉開間隔。這些都對空域管理提出了更高的要求。雷達管制還有許許多多的優點，比如易於發現飛行錯誤、分工細緻、工作程序規範、特殊情況可用雷達信號傳情達意、便於管制移交等等。可以説雷達管制是管制方式的變革，它要求管制人員由被動指揮轉變為主動指揮，提高了空中交通管制的安全性、有序性、高效性。總之，我們已經邁出了可喜的一步，很多工作需要我們進一步研究、探討和完善，在不斷總結的基礎上逐步擴大成果，有計劃、分步驟完成實施雷達管制工作的進程。

空中交通管制一般分為程序管制和雷達管制。目前我國大部分空中交通管制單位還使用落後的程序管制，廣州區域現行的是介於兩者之間的雷達監控條件下的程序管制。雷達管制（RADAR CONTROL）是指直接使用雷達信息來提供空中交通管制服務。 程序管制和雷達管制最明顯的區別在於兩種管制手段允許的航空器之間最小水平間隔不同。在區域管制範圍內，程序管制要求同航線同高度航空器之間最小水平間隔10分鐘（對於大中型飛機來説，相當於150KM左右的距離），雷達監控條件下的程序管制間隔只需75KM，而雷達管制間隔僅僅需要20KM。 允許的最小間隔越小，以為着單位空域的有效利用率越大，飛行架次容量越大，越有利於保持空中航路指揮順暢，更有利於提高飛行安全率和航班正常率。 國外空中交通管制發達的國家已經全面實現了雷達管制，而中國民航目前只在北京、珠海進近管制等小範圍、低空空域實施雷達管制。